2019学年高中物理 第四章 能量守恒与热力学定律 热力学第二定律习题 教科版选修3-3.doc
3-4 热力学第二定律(教学课件)——高中物理人教版(2019)选择性必修第三册
名师指点
热力学第二定律在实际生活生产中的应用
(1)电冰箱和空调机 空调机和电冰箱都是制冷机,它们的工作原理基本相同。为了便于解析, 我们以电冰箱为研究对象,认识它的基本结构和工作过程。从图中可以知 道,电冰箱由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器四个部分组成。这四个部 分由管道连接,组成一个密闭的连通系统,制冷剂作为工作物质,由管道 输送,经过这四个部分,完成工作循环。
新知探究
知识点 2 热力学过程方向的实例
③气体向真空膨胀具有方向性:气体可自发地向真空容器膨胀,但绝 不可能出现气体自发地从容器中流出,容器变为真空。 ④气体的扩散现象具有方向性:两种不同的气体可以自发地进入对方, 最后成为均匀的混合气体,但这种均匀的混合气体,决不会自发地分 开,成为两种不同的气体。
比较法学习热力学第一定律和热力学第二定律
(1)热力学第一定律揭示了做功和热传递对改变物体内能的规律关系ΔU= W+Q,指明内能不但可以转移,而且还能跟其他形式的能相互转化。热 力学第一定律是能量守恒定律在热学中的一种表述形式,是从能的角度揭 示不同物质运动形式相互转化的可能性。告诫人们:第一类永动机不可能 制成,热力学第一定律只有一种表述形式。
新知探究
知识点 3 能源是有限的
(1)能量在数量上虽然守恒,但其转移和转化却具有方向性。 (2)能源是指具有高品质的容易利用的储能物质,例如石油、天然气、 煤等。 (3)能源的使用过程中,虽然能的总量保持守恒,但能量的品质下降了。 (4)能量总量不会减少,但能源会逐步减少,因此能源是有限的资源。
名师指点
名师指点
比较法学习热力学第一定律和热力学第二定律
(2)热力学第二定律揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性,如机械能 可以全部转化为内能,内能却不可能全部转化为机械能而不引起其他变化, 进一步揭示了各种物质及其运动形式的转化过程都具有方向性。告诫人们: 第二类永动机不可能制成。热力学第二定律有多种表述形式。 (3)热力学第一定律和热力学第二定律的联系 两定律都是热力学基本定律,分别从不同角度揭示了与热现象有关的物理 过程所遵循的规律,二者相互独立,又相互补充,都是热力学的理论基础。
2019人教版高中物理新教材目录
2019人教版高中物理新教材目录必修一第一章运动的描述1.质点参考系2.时间位移3.位置变化快慢的描述-速度4.速度变化快慢的描述-加速度第二章匀变速直线运动的研究1.探究小车速度随时间变化的规律2.匀变速直线运动速度与时间的关系3.匀变速直线运动位移与时间的关系4.自由落体运动第三章相互作用1.重力与弹力2.摩擦力3.作用力和反作用力4.力的合成和分解5.共点力平衡第四章运动和力的关系1. 牛顿第一定律2.实验探究加速度与力和质量的关系3.牛顿第二定律4.力学单位制5.牛顿运动定律的应用6.超重和失重必修2第五章抛体运动1.曲线运动2.运动的合成与分解3.实验:探究平抛运动的特点4.抛体运动的规律第六章圆周运动1.圆周运动2.向心力3.向心加速度4.生活中的圆周运动第七章万有引力与宇宙航行1.行星的运动2.万有引力定律3.万有引力理论的成就4.宇宙航行5.相对论时空观和牛顿力学的局限性第八章机械能守恒定律1.功与功率2.重力势能3.动能和动能定理4.机械能守恒定律5.实验:验证机械能守恒定律必修三第九章静电场及其应用1.电荷2.库仑定律3.电场电场强度4.静电的防止与利用第十章静电场中的能量1.电势能和电势2.电势差3.电势差与电场强度的关系4.电容器的电容5.带电粒子在电场中的运动第十一章电路及其应用1.电源和电流2.导体的电阻3.导体电阻率的测量4.串联电路和并联电路5.实验:练习使用多用电表第十二章电能能量守恒定律1.电路中的能量转化2.闭合电路的欧姆定律3.实验:电池电动势和内阻的测量4.能源与可持续发展第十三章电磁感应与电磁波初步1.磁场磁感线2.磁感应强度磁通量3.电磁感应现象及应用4.电磁波的发现及应用5.能量量子化选修一第一章动量守恒定律1.动量2.动量定理3.动量守恒定律4.实验:验证动量守恒定律5.弹性碰撞和非弹性碰撞6.反冲现象火箭第二章机械振动1.简谐运动2.简谐运动的描述3.简谐运动的回复力和能量4.单摆5.实验:用单摆测重力加速度6.受迫振动共振第三章机械波1.波的形成2.波的描述3.波的反射折射和衍射4.波的干涉5.多谱勒效应第四章光1.光的折射2.全反射3.光的干涉4.用双缝干涉测光的波长5.光的衍射6.光的偏振和激光选修二第一章安培力与洛伦兹力1.磁场对通电导线的作用力2.磁场对运动电荷的作用力3.带电粒子在匀强磁场中的运动4.质谱仪与回旋加速器第二章电磁感应1.楞次定律2.法拉第电磁感应定律3.涡流电磁阻尼和电磁驱动4.互感和自感第三章交变电流1.交变电流2.交变电流的描述3.变压器4.电能的输送第四章电磁振荡与电磁波1.电磁振荡2.电磁场与电磁波3.无线电波的发射和接收4.电磁波谱第五章传感器1.认识传感器2.常见传感器的工作原理及应用3.利用传感器制作简单的自动控制装置选修3第一章分子动理论1.分子动理论的基本内容2.实验:油膜法测油酸分子的大小3.分子运动速率分布规律4.分子动能和分子势能第二章气体固体和液体1.温度和温标2.气体的等温变化3.气体的等压变化和等容变化4.固体5.液体第三章热力学定律1.功热和内能的改变2.热力学第一定律3.能量守恒定律4.热力学第二定律第四章原子结构和波粒二象性1.普朗克黑体辐射理论2.光电效应3.原子的核式结构模型4.氢原子光谱和玻尔的原子结构模型5.粒子的波动性和量子力学的建立第五章原子核 1.原子核的组成2.放射性元素的衰变3.核力与结合能4.核裂变与核聚变5.基本粒子。
高中物理:热力学第二定律同步精选练习(含解析)
同步精选练习热力学第二定律一夯实基础1.下列说法正确的是()A.热量不能从低温物体传到高温物体B.功可以完全变成热,热不能完全变成功C.改进热机的生产工艺,总有一天热机的效率可以达到100%D.气体向真空的自由膨胀是不可逆的答案D解析:在一定条件下热量可以从低温物体传到高温物体,A错;在一定条件下热可以全部变成功,B错;热机的效率在任何条件下都不可能达到100%,C错;一切宏观自然过程的进行都具有方向性,D正确。
2.根据热力学定律,下列判断正确的是()A.我们可以把火炉散失到周围环境中的能量全部收集到火炉中再次用来取暖B.利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能,这在原理上是可行的C.制冷系统能将冰箱内的热量传给外界较高温度的空气,而不引起其他变化D.满足能量守恒定律的客观过程都可以自发地进行答案B解析:热量不能自发地从低温物体传到高温物体,所以不能把散失的能量全部收集起来重新加以利用,A错;由热力学第二定律可知,B正确;热量从低温物体传给高温物体时一定会发生其他变化,C错;只满足能量守恒定律而不满足热力学第二定律的过程是不可能发生的,D错。
3.关于第二类永动机的说法,正确的是()A.第二类永动机不可能制成,因为违反了能量守恒定律B.第二类永动机不可能制成,因为机械能和内能的转化过程具有方向性C.第二类永动机不可能制成,因为同时违反了能量守恒定律和热力学第二定律D.第二类永动机不可能制成,因为没有足够精细的制作工艺【解析】第二类永动机是一种热机,它希望能够从单一热源吸热全部用来做功而不引起其他任何变化,这种设想并不违反能量守恒定律,但违反热力学第二定律,只有B正确。
【答案】B4.关于热学现象和热学规律,下列说法中正确的是()A.将地球上所有海水的温度降低0.2 ℃,以放出大量的内能供人类使用B.布朗运动是液体分子的运动,它说明液体分子永不停息地做无规则的运动C.在热传递中,热量一定是从内能多的物体传向内能少的物体D.在热传递中,热量自发地从温度高的物体传到温度低的物体答案D解析自然界一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性,A、C错误;布朗运动不是液体分子的运动,而是固体颗粒的运动,B错误。
同步备课套餐之物理教科3-3复习讲义:第四章 能量守恒与热力定律 4~5 含答案
4热力学第二定律5初识熵[学习目标] 1。
了解热力学第二定律的两种表述,并能用热力学第二定律解释第二类永动机不能制成的原因.2.能运用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移以及方向性问题。
3.了解有序和无序是相对的,知道熵的概念.4。
了解熵增原理,知道它是热力学第二定律的另一种表述.一、热力学第二定律[导学探究]有人提出这样一种设想,发明一种热机,用它把物体与地面摩擦所产生的热量都吸收过来并对物体做功,将内能全部转化为动能,使因摩擦停止运动的物体在地面上重新运动起来,而不引起其他变化.这是一个非常诱人的设想,这种设想并不违反能量守恒定律,如果真能造出这样的热机,那么,我们只从海水中吸收热量来做功,就成为可能了,“能源问题"也就解决了.这样的热机能制成吗?为什么?答案不能.违背了热力学第二定律.[知识梳理]1.两种表述(1)克劳修斯表述:不可能把热量从低温物体传递到高温物体而不产生其他影响.阐述的是热传递的方向性.(2)开尔文表述:不可能从单一热源吸取热量使之全部变为有用的功而不产生其他影响.阐述的是机械能与内能转化的方向性.2.两种表述是等效的两种表述看上去似乎没有联系,然而实际上它们是等效的,即由其中一个可以推导出另一个.3.热力学第二定律的其他描述(1)一切宏观自然过程的进行都具有方向性.(2)气体向真空的自由膨胀是不可逆的.(3)第二类永动机是不可能(填“可能"或“不可能”)制成的.4.热力学第二定律的实质热力学第二定律的每一种表述,都揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性,使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性.5.第二类永动机(1)定义:假设某一系统吸收空气或海水中的热量,对外部做有用功,而又返回到初态.如此周而复始地反复进行,永不停止,该系统称为第二类永动机.(2)不可能制成的原因:不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律.(填“违反”或“不违反”)[即学即用]判断下列说法的正误.(1)机械能可以完全转化为内能.(√)(2)内能不可能完全转化为机械能.(×)(3)可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功.(√)(4)第二类永动机违背了能量守恒定律.(×)(5)第二类永动机违背了热力学第二定律.(√)二、初识熵[导学探究]固体自发地熔化为液体、固体结晶要比液体整齐有序;液体自发地蒸发为气体,液体分子的分布比气体分子要集中有序.两种不同气体相互扩散,由有序变为无序,这些现象都说明了什么问题?答案自发过程总是向着无序性增大的方向进行.[知识梳理]1.熵的概念(1)熵是系统无序性程度的量度.“有序”和“无序”是相对而言的,是从有序程度上讲的,熵越高,意味着宏观态所对应的微观态数目越多,即越无序,熵越低即越有序.(2)熵是不可逆过程的共同判据系统的自发过程总是从有序向无序变化.因为熵是系统无序度的量度,所以可以用熵作为一切不可逆过程的共同判据.(3)熵是系统状态的函数系统的一个状态对应一个熵值.如一块完整的玻璃有一熵值,打碎的玻璃另有一个熵值.2.熵增原理——热力学第二定律的另一种表述孤立系统的熵总是增加的,或者孤立系统的熵总不减少.(1)“孤立系统”是指与外界既没有物质的交流,也没有能量的交换,即与外界没有任何联系的系统.(2)熵增是孤立系统内部实际发生过程的必然趋势.即一切自然过程总是沿着无序性增大的方向进行.[即学即用]判断下列说法的正误.(1)一个系统中个体排列的“有序"和“无序"是绝对的.(×) (2)熵值越大代表着越有序.(×)(3)孤立系统的总熵可能增大,也可能减小.(×)一、对热力学第二定律的理解在热力学第二定律的表述中,“自发地"“不可能”“不产生其他影响"的涵义1.“自发地”是指热量从高温物体“自发地"传给低温物体的方向性.在传递过程中不会对其他物体产生影响或不需借助其他物体提供能量等.2.关于“不可能":实际上热机或制冷机系统循环终了时,除了从单一热源吸收热量对外做功,以及热量从低温热源传到高温热源以外,过程所产生的其他一切影响,不论用任何曲折复杂的办法都不可能加以消除.3.“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成,对周围环境不产生热力学方面的影响.如吸热、放热、做功等.例1(多选)根据热力学第二定律可知,下列说法中正确的是()A.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化B.没有冷凝器,只有单一的热源,能将从单一热源吸收的热量全部用来做功,而不引起其他变化的热机是可以实现的C.制冷系统将冰箱里的热量传给外界较高温度的空气中,而不引起其他变化D.不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化答案AD解析热力学第二定律揭示了与热现象有关的物理过程的方向性,机械能和内能的转化过程具有方向性,机械能可以全部转化为内能,而内能要转化为机械能必须借助外部的帮助,即会引起其他变化,A选项正确,B选项错误;热传递过程也具有方向性,热量能自发地从高温物体传给低温物体,但是热量要从低温物体传到高温物体,必然要引起其他变化(外界对系统做功),故C选项错误,D选项正确.1一切物理过程均遵守能量守恒定律,但遵守能量守恒定律的物理过程不一定均能实现.2热力学第二定律的两种表述分别对应着一种“不可能”,但都有一个前提条件“自发地”或“不产生其他影响”,如果去掉这种前提条件,就都是有可能的.例如电冰箱的作用就是使热量从低温物体传到高温物体,等温膨胀就是从单一热源吸收热量,使之完全用来做功.但不是自发的或是产生了其他影响。
2019年整理人教版新课标高中物理全部目录资料
人教版高中物理目录高中物理新课标教材•必修1物理学与人类文明第一章运动的描述1质点参考系和坐标系2时间和位移3运动快慢的描述——速度4实验:用打点计时器测速度5速度变化快慢的描述——加速度第二章匀变速直线运动的研究1实验:探究小车速度随时间变化的规律2匀变速直线运动的速度与时间的关系3匀变速直线运动的位移与时间的关系4匀变速直线运动的速度与位移的关系5自由落体运动6伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1重力基本相互作用2弹力3摩擦力4力的合成5力的分解第四章牛顿运动定律1牛顿第一定律2实验:探究加速度与力、质量的关系3牛顿第二定律4力学单位制5牛顿第三定律6用牛顿运动定律解决问题(一)7用牛顿运动定律解决问题(二)学生实验课题研究课外读物高中物理新课标教材•必修2第五章曲线运动1.曲线运动2.平抛运动3.实验:研究平抛运动4.圆周运动5.向心加速度6.向心力7.生活中的圆周运动第六章万有引力与航天1.行星的运动2.太阳与行星间的引力3.万有引力定律4.万有引力理论的成就5.宇宙航行6.经典力学的局限性第七章机械能守恒定律1.追寻守恒量一一能量2.功3.功率4.重力势能5.探究弹性势能的表达式6.实验:探究功与速度变化的关系7.动能和动能定理8.机械能守恒定律9.实验:验证机械能守恒定律10.能量守恒定律与能源高中物理新课标教材•选修1-1第一章电场电流一、电荷库仑定律二、电场三、生活中的静电现象四、电容器五、电流和电源六、电流和热效应第二章磁场一、指南针与远洋航海二、电流的磁场三、磁场对通电导线的作用四、磁场对运动电荷的作用五、磁性材料第三章电磁感应一、电磁感应现象二、法拉第电磁感应定律三、交变电流四、变压器五、高压输电六、自感现象涡流七、课题研究:电在我家中第四章电磁波及其应用一、电磁波的发现二、电磁波谱三、电磁波的发射和接收四、信息化社会五、课题研究:社会生活中的电磁波附录课外读物推荐高中物理新课标教材•选修1-2致同学们第一章分子动理论内能一、分子及其热运动二、物体的内能三、固体和液体四、气体第二章能量的守恒与耗散一、能量守恒定律二、热力学第一定律三、热机的工作原理四、热力学第二定律五、有序、无序和熵六、课题研究:家庭中的热机第三章核能一、放射性的发现二、原子与原子核的结构三、放射性衰变四、裂变和聚变五、核能的利用第四章能源的开发与利用一、热机的发展与应用二、电力和电信的发展与应用三、新能源的开发四、能源与可持续发展五、课题研究:太阳能综合利用的研究高中物理新课标教材•选修2-1第一章电场直流电路第1节电场第2节电源第3节多用电表第4节闭合电路的欧姆定律第2章磁场第1节磁场磁性材料第2节安培力与磁电式仪表第3节洛伦兹力和显像管第3章电磁感应第1节电磁感应现象第2节感应电动势第3节电磁感应现象在技术中的应用第4章交变电流电机第1节交变电流的产生和描述第2节变压器第3节三相交变电流第5章电磁波通信技术第1节电磁场电磁波第2节无线电波的发射、接收和传播第3节电视移动电话第4节电磁波谱第6章集成电路传感器第1节晶体管第2节集成电路第3节电子计算机第4节传感器高中物理新课标教材•选修2-2第1章物体的平衡第1节共点力平衡条件的应用第2节平动和转动第3节力矩和力偶第4节力矩的平衡条件第5节刚体平衡的条件第6节物体平衡的稳定性第2章材料与结构第1节物体的形变第2节弹性形变与范性形变第3节常见承重结构第3章机械与传动装置第1节常见的传动装置第2节能自锁的传动装置第3节液压传动第4节常用机构第4章热机第1节热机原理热机效率第2节活塞式内燃机第3节蒸汽轮机燃气轮机第4节喷气发动机第5章制冷机第1节制冷机的原理第2节电冰箱第3节空调器高中物理新课标教材•选修2-3第一章光的折射第1节光的折射折射率第2节全反射光导纤维第3节棱镜和透镜第4节透镜成像规律第5节透镜成像公式第2章常用光学仪器第1节眼睛第2节显微镜和望远镜第3节照相机第3章光的干涉、衍射和偏振第1节机械波的衍射和干涉第2节光的干涉第3节光的衍射第4节光的偏振第4章光源与激光第1节光源第2节常用照明光源第3节激光第4节激光的应用第5章放射性与原子核第1节天然放射现象原子结构第2节原子核衰变第3节放射性同位素的应用第4节射线的探测和防护第6章核能与反应堆技术第1节核反应和核能第2节核裂变和裂变反应堆第3节核聚变和受控热核反应高中物理新课标教材•选修3-1第一章静电场1电荷及其守恒定律2库仑定律3电场强度11电势能和电势12电势差6电势差与电场强度的关系7静电现象的应用8 电容器的电容9带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流1电源和电流2电动势3欧姆定律4串联电路和并联电路5焦耳定律6导体的电阻7闭合电路的欧姆定律8多用电表的原理9实验:练习使用多用电表10实验:测定电池的电动势和内阻11简单的逻辑电路第三章磁场1磁现象和磁场2磁感应强度3几种常见的磁场4通电导线和磁场中受到的力5运动电荷在磁场中受到的力6带电粒子在匀强磁场中的运动高中物理新课标教材•选修3-2第四章电磁感应1划时代的发现2探究感应电流的产生条件3楞次定律4法拉第电磁感应定律5电磁感应现象的两类情况6互感和自感7涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动第五章交变电流1交变电流2描述交变电流的物理量3电感和电容对交变电流的影响4变压器5电能的输送第六章传感器1传感器及其工作原理2传感器的应用3实验:传感器的应用附录一些元器件的原理和使用要点课题研究普通高中课程标准实验教科书物理选修3-3第七章分子动理论1物体是由大量分子组成的2分子的热运动3分子间的作用力4温度和温标5内能第八章气体1气体的等温变化2气体的等容变化和等压变化3理想气体的状态方程4气体热现象的微观意义第九章固体、液体和物态变化1固体2液体3饱和汽与饱和汽压4物态变化中的能量交换第十章热力学定律1功和内能2 热和内能3热力学第一定律能量守恒定律4热力学第二定律5热力学第二定律的微观解释6能源和可持续发展课题研究普通高中课程标准实验教科书物理选修3-4第十一章机械振动1简谐运动2简谐运动的描述3简谐运动的回复力和能量4单摆5外力作用下的振动第十二章机械波1波的形成和传播2波的图象3波长、频率和波速4波的衍射和干涉5多普勒效应6惠更斯原理第十三章光1光的反射和折射2全反射3光的干涉4实验:用双缝干涉测量光的波长5光的衍射6光的偏振7光的颜色色散8激光第十四章电磁波1电磁波的发现2电磁振荡3电磁波的发射和接收4电磁波与信息化社会5电磁波谱第十五章相对论简介1相对论的诞生2时间和空间的相对性3狭义相对论的其他结论4广义相对论简介课题研究高中物理新课标教材•选修3-5第十六章动量守恒定律1实验:探究碰撞中的不变量2动量和动量定理3动量守恒定律4碰撞5反冲运动火箭第十七章波粒二象性1能量量子化2光的粒子性3粒子的波动性4概率波5不确定性关系第十八章原子结构1 电子的发现2原子的核式结构模型3氢原子光谱4玻尔的原子模型第十九章原子核1原子核的组成2放射性元素的衰变3探测射线的方法4放射性的应用与防护5核力与结合能6重核的裂变7核聚变8粒子和宇宙。
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高中物理- 教科版目录全套必修一第一章运动的描述1.1 质点参考系空间时间1.2 位置变化的描述位移1.3 直线运动中位移随时间变化的.1.4 运动快慢与方向的描述1.5 直线运动速度随时间变化的图.1.6 速度变化快慢的描述加速度1.7 匀速直线运动的规律1.8 匀速直线运动的规律的应用1.9 匀速直线运动的加速度第二章力2.1 力2.2 重力2.3 弹力2.4 摩擦力2.5 力的合成2.6 力的分解第三章牛顿运动定律3.1 从亚里士多德到伽利略3.2 牛顿第一定律3.3 牛顿第二定律3.4 牛顿第三定律3.5 牛顿运动定律的应用3.6 自由落体运动3.7 超重与失重3.8 汽车安全运行与牛顿运动定律第四章物体的平衡4.1 共点力作用下物体的平衡4.2 共点力平衡条件的应用4.3 平衡的稳定性选学必修二第一章抛体运动1.1 曲线运动1.2 运动的合成与分解1.3 平抛运动1.4 斜抛运动第二章圆周运动2.1 描述圆周运动2.2 圆周运动的向心力2.3 匀速圆周运动的实例分析2.4 圆周运动与人类文明选学第三章万有引力定律3.1 天体运动3.2 万有引力定律3.3 万有引力定律的应用3.4 人造卫星宇宙速度第四章机械能和能源4.1 功4.2 功率4.3 动能与势能4.4 动能定理4.5 机械能守恒定律4.6 能源的开发与利用第五章经典力学的成就与局限性5.1 经典力学的成就与局限性5.2 了解相对论5.3 初识量子论文科选修 - 选修1-1第一章电荷与电场1.1 静电现象及其应用1.2 点电荷之间的相互作用规律-库.1.3 电场第二章电流与磁场2.1 磁场现象与电流的磁效应2.2 磁场2.3 电磁感应定律2.4 磁场对运动电荷的作用力第三章电路3.1 直流电路3.2 交变电路第四章电磁场与电磁波4.1 电磁场4.2 电磁波4.3 电磁波普第五章电能及电信息的应用5.1 发电原理5.2 电能的运输5.3 电能的转化及应用5.4 信息概念及用电传输信息的方.5.5 电信息技术的几项重要作用5.6 传感器及应用第六章家用电器与家庭生活现代化6.1 家用电器的一般介绍6.2 电“热”类家用电器6.3 电动类与电光类家用电器6.4 信息类家用电器6.5 家用电器的选购及使用6.6 家电、家庭、社会和家电的未.第七章电磁技术与社会发展7.1 电磁学与电磁技术的关系及其.7.2 电磁技术对人类社会发展的贡.理科选修 - 选修3-1第一章电场1.1 电荷电荷守恒定律1.2 库仑定律1.3 电场电场强度和电场线1.4 电势差1.5 电势差与电场强度的关系1.6 电容器和电容1.7 静电的利用及危害第二章直流电路2.1 欧姆定律2.2 电阻定律2.3 焦耳定律2.4 电阻的串联、并联及其应用2.5 伏安法测电阻2.6 电源的电动势和内阻2.7 闭合电路欧姆定律2.8 欧姆表多用电表2.9 逻辑电路和控制电路第三章磁场3.1 磁现象磁场3.2 磁感应强度磁通量3.3 磁场对电流的作用-安培力3.4 磁场对运动电荷的作用-落伦兹.3.5 洛伦兹力的应用选修3-2第一章电磁感应1.1 电磁感应现象的发现1.2 感应电流产生的条件1.3 法拉第电磁感应定律1.4 楞次定律1.5 电磁感应中的能量转化与守恒1.6 自感日光灯1.7 涡流研究课题测量玩具电动机运转时的.第二章交变电流2.1 交变电流2.2 描述正弦交流电的物理量2.3 实验:练习使用示波器2.4 电容器在交流电路中的作用2.5 电感器在交流电路中的作用2.6 变压器2.7 电能的输送第三章传感器3.1 传感器3.2 温度传感器和光电式传感器3.3 生活中的传感器3.4 实验探究:简单的光控和温控.选修3-3第一章分子动理论与统计思想1.1 物体是由大量分子组成的1.2 分子的热运动1.3 分子间的相互作用力1.4 统计规律分子运动速率分布1.5 温度内能气体的压强1.6 实验探究:用油膜法测油酸分.第二章固体和液体2.1 晶体和非晶体2.2 半导体2.3 液体的表面张力2.4 液晶第三章气体3.1 气体实验定律3.2 气体实验定律的微观解释及图.3.3 理想气体3.4 饱和汽与未饱和汽3.5 空气的湿度第四章能量守恒与热力学定律4.1 能量守恒定律的发现4.2 热力学第一定律4.3 宏观热过程的方向性4.4 热力学第二定律4.5 熵概念初步第五章能源与可持续性发展5.1 能源与人类生存的关系5.2 能源利用与环境问题5.3 可持续发展战略选修3-4第一章机械振动1.1 简谐运动1.2 单摆1.3 简谐运动的图像和公式1.4 阻尼振动受迫振动1.5 实验探究:用单摆测定重力加.第二章机械波2.1 机械波德形成和传播2.2 横波德图像2.3 波德频率和波速2.4 惠更斯原理波德反射与折射2.5 波德干射、衍射第三章电磁振荡电磁波3.1 电磁振荡3.2 电磁场和电磁波3.3 电磁波普电磁波的应用3.4 无线电波发射、传播和接收第四章光的折射4.1 光的折射定律4.2 实验探究:测定玻璃的折射率4.3 光的全反射第五章光的波动性5.1 光的干涉5.2 实验探究:用双缝干涉观光的.5.3 光的衍射与偏振5.4 激光第六章相对论6.1 经典时空观6.2 狭义对相对论的两个基本假设6.3 相对论时空观6.4 相对论的速度变换定律质量和.6.5 广义相对论选修3-5第一章碰撞与能量守恒1.1 碰撞1.2 动量1.3 动量守恒定律1.4 动量守恒定律的应用第二章原子结构2.1 电子2.2 原子的核式结构模型2.3 光谱氢原子光谱2.4 波尔的原子模型能级第三章原子核3.1 原子核的组成与核力3.2 放射性衰变3.3 放射性的应用、危害与防护3.4 原子核的结合能3.5 核裂变3.6 核聚变3.7 粒子物理学简介第四章波粒二象性4.1 量子概念的诞生4.2 光电效应与光量子假说4.3 光的波粒二象性4.4 实物粒子的波粒二象性4.5 不确定关系统计人:om。
高中物理《人民教育出版社》普通高中课程标准实验教科书---目录(全)
高中物理《人民教育出版社》普通高中课程标准实验教科书---目录(全)必修1物理学与人类文明第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述──速度4 实验:用打点计时器测速度课外读物必修2第五章曲线运动1.曲线运动2.平抛运动3.实验:研究平抛运动4.圆周运动5.向心加速度6.向心力7.生活中的圆周运动第六章万有引力与航天1.行星的运动2.太阳与行星间的引力3.万有引力定律4.万有引力理论的成就5.宇宙航行6.经典力学的局限性第七章机械能守恒定律选修二、电流的磁场三、磁场对通电导线的作用四、磁场对运动电荷的作用五、磁性材料第三章电磁感应一、电磁感应现象二、法拉第电磁感应定律三、交变电流四、变压器五、高压输电六、自感现象涡流七、课题研究:电在我家中第四章电磁波及其应用一、电磁波的发现二、电磁波谱三、电磁波的发射与接收四、信息化社会五、课题研究:社会生活中的电磁波课外读物选修1-2五、课题研究:太阳能综合利用的研究课题研究高中物理新课标教材·选修2-1第一章电场直流电路第1节电场第2节电源第3节多用电表第4节闭合电路的欧姆定律第5节电容器第2章磁场第1节磁场磁性材料第2节安培力与磁电式仪表第3节洛伦兹力和显像管第3章电磁感应第1节电磁感应现象第2节感应电动势第3节电磁感应现象在技术中的应用第4章交变电流电机第6节物体平衡的稳定性第2章材料与结构第1节物体的形变第2节弹性形变与范性形变第3节常见承重结构第3章机械与传动装置第1节常见的传动装置第2节能自锁的传动装置第3节液压传动第4节常用机构第5节机械第4章热机第1节热机原理热机效率第2节活塞式内燃机第3节蒸汽轮机燃气轮机第4节喷气发动机第5章制冷机第1节制冷机的原理第2节电冰箱第3节空调器课题研究第1节天然放射现象原子结构第2节原子核衰变第3节放射性同位素的应用第4节射线的探测和防护第6章核能与反应堆技术第1节核反应和核能第2节核裂变和裂变反应堆第3节核聚变和受控热核反应课题研究高中物理新课标教材·选修3-1第一章静电场1 电荷及其守恒定律2 库仑定律3 电场强度4 电势能和电势5 电势差6 电势差与电场强度的关系7 静电现象的应用高中物理新课标教材·选修3-2第四章电磁感应1 划时代的发现2 探究感应电流的产生条件3 楞次定律4 法拉第电磁感应定律5 电磁感应现象的两类情况6 互感和自感7 涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动第五章交变电流1 交变电流2 描述交变电流的物理量3 电感和电容对交变电流的影响4 变压器5 电能的输送第六章传感器1 传感器及其工作原理2 传感器的应用3 实验:传感器的应用3 热力学第一定律能量守恒定律4 热力学第二定律5 热力学第二定律的微观解释6 能源和可持续发展课题研究普通高中课程标准实验教科书物理选修3-4第十一章机械振动1 简谐运动2 简谐运动的描述3 简谐运动的回复力和能量4 单摆5 外力作用下的振动第十二章机械波1 波的形成和传播2 波的图象3 波长、频率和波速4 波的衍射和干涉5 多普勒效应第十六章动量守恒定律1 实验:探究碰撞中的不变量2 动量和动量定理3 动量守恒定律4 碰撞5 反冲运动火箭第十七章波粒二象性1 能量量子化2 光的粒子性3 粒子的波动性4 概率波5 不确定性关系第十八章原子结构1 电子的发现2 原子的核式结构模型3 氢原子光谱4 玻尔的原子模型第十九章原子核1 原子核的组成2 放射性元素的衰变。
沪科版高中物理目录
沪科版高中物理目录 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020必修一开篇激动人心的万千体验1、物理学——理性的追求2、物理学——人类文明的3、学物理——探究求真第一章怎样描述物体的运动1、走近运动2、怎样描述运动的快慢3、怎样描述运动的快慢4、怎样描述速度变化的快第二章研究匀变速直线运动的规律1、伽利略对落体运动的研2、自由落体运动的规律3、匀变速直线运动的规律4、匀变速直线运动规律的第三章力与相互作用1、牛顿第三定律2、形变的力3、摩擦力4、分析物体的受力情况第四章怎样求合力与分力1、怎样求合力2、怎样分解力3、共点力的平衡及其应用第五章研究力和运动的关系1、牛顿第一定律2、牛顿第二定律3、牛顿运动定律的案例分4、超重和失重必修二第一章怎样研究抛体运动1、飞机投弹和运动的合成2、平抛运动的规律3、研究斜抛运动第二章研究圆周运动1、怎样描述圆周运动2、怎样研究匀速圆周运动3、圆周运动的案例分析4、研究离心现象及应用第三章动能的变化与机械功1、探究动能变化跟功的关2、动能定理的案例分析3、研究功与功率第四章能量守恒与可持续发展1、势能的变化与机械功2、研究机械能守恒定律3、能量的转化与守恒4、能源与可持续发展第五章万有引力与航天1、从托勒密到开普勒2、万有引力定律是怎样发3、万有引力定律的案例分4、飞出地球去第六章经典力学与现代物理1、经典力学的巨大成就和2、狭义相对论的基本原理3、爱因斯坦心目中的宇宙4、微观世界与量子论选修1-1第一章从富兰克林到库仑从闪电谈起电学中的第一个定律物质的又一种形态静电与生活第二章打开电磁联系的大门提示电磁联系的第一安培力与磁感应强度改写通信史的发明—电子束编转的奥秘第三章划时代的发现法拉第的探索一条来之不易的规律发电机与电动机电能与社会伟大的丰碑——麦克第四章电磁波与现代通信电磁波的发现无线电波与现代通信信息的获取——传感第五章走进现代化家庭客厅里的精彩厨房里的革命现代化家庭选修1-2第一章人类对热现象的探索关于热本质的争议走进分子世界研究分子运动的新方第二章热力学定律和能量守恒揭开温度与内能之迷热力学第一定律伟大的守恒定律热力学第二定律第三章热机和第一次工业革命一项推动大生产的发蒸汽机与社会发展热机发展之路第四章热与生活内能的利用营造一个四季如春的打开太阳能的宝库第五章电能和第二次工业革命怎样将电能输送到千辉煌的电气化时代改变世界的工业革命第六章能源与可持续发展神秘的射线一把双刃剑——放射核反应与核能重核裂变轻核聚变能源利用与可持续发选修2-1第一章多用电表与直流电路学习使用多用电表多用电表表头的工作多用电表测量电流、电源电动势闭合多用电表测量电阻电多用电表功能的扩展第二章显像管与电磁力学习使用示波器示波管与电场力显像管与洛仑兹力电磁力技术与现代科第三章发电、输配电与电磁感应划时代的发现发电机与交变电流输电与配电变压器电能与社会第四章广播电视与电磁波收音机与电磁波设计制作:用集成电电视电磁波家族第五章互联网与信息时代信息的获取——传感设计制作:用传感器信息的处理——电脑电脑是怎样工作的信息的传输——互联移动通信和卫星通信选修2-2第一章桥梁与承重结构《课程标准》的要求编写思路与特点教材说明与教学建议课程资源第二章起重机与平衡《课程标准》的要求编写思路与特点教材说明与教学建议课程资源第三章汽车与传动《课程标准》的要求编写思路与特点教材说明与教学建议课程资源第四章热机与能量转化《课程标准》的要求编写思路与特点教材说明与教学建议课程资源第五章家用制冷设备及其原理《课程标准》的要求编写思路与特点教材说明与教学建议课程资源选修2-3第一章光学仪器与光的折射规律照相机与透镜成像规展示精彩瞬间测定玻璃的折射率眼睛的延伸——显微设计制作:简易望远第二章光学技术与光的波动性立体电影与光的偏振增透技术与光的干涉光栅与光的衍射第三章激光与激光器神奇的激光激光与激光技术新型电光源第四章射线技术与原子结构人类探索原子结构的射线与CT诊断技碳—14测定技术与放射性同位素的应用第五章核能与社会核反应堆与核裂变核电站是怎样工作的核武器核聚变核能与社会选修3-1第一章电荷的相互作用静电现象与电荷守恒探究电荷相互作用规静电与生活第二章电场与示波器认识和使用示波器探究电场的力的性质研究电场的能的性质电容器电容电子束在示波管中的第三章从电表电路到集成电路学会使用多用电表探究电流、电压和电探究电阻定律多表电表电路分析与逻辑电路与集成电路第四章探究闭合电路欧姆定律探究闭合电路欧姆定测量电源的电动势和典型案例分析电路中的能量转化与第五章磁场与回旋加速器磁与人类文明怎样描述磁场探究电流周围的磁场探究安培力探究洛仑兹力洛仑兹力与现代科技选修3-2第一章研究交变电流怎样描述交变电流探究电阻、电感和电怎样计算交变电流的第二章电磁感应与发电机电磁感应——划时代探究感应电流的方向探究感应电动势的大电磁感应与交流发电电磁感应的案例分析第三章电磁感应与现代生活自感现象与日光灯涡流现象与电磁灶电磁感应与现代生活第四章电能的输送与变压器高压输电原理变压器为什么能改变三相交流电及其电路电能的开发与利用第五章传感器与现代社会传感器的原理研究热敏电阻的温度信息时代离不开传感选修3-3第一章用统计思想研究分子运动一种新的研究方法走过分子世界无序中的有序用统计思想解释分子物体的内能第二章气体定律与人类生活气体的状态破意耳定律查理定律和盖·吕萨空气的湿度与人类生第三章固体、液体与新材料研究固体的性质研究液体的表面性质液晶与显示器半导体材料和纳米材第四章热力学定律与能量守恒热力学第一定律能量守恒定律发现的热力学第二定律描述无序程度的物理第五章能源与可持续发展能源利用与环境污染能源开发与环境保护节约能源、保护资源选修3-4第一章机械振动研究简谐运动探究摆钟的物理原理探究单摆振动的周期受迫振动与共振第二章机械波机械振动的传播有关机械波的案例分惠更斯原理波的波的干涉与衍射多普勒效应第三章电磁场与电磁波麦克斯韦的电磁场理电磁波的发现无线电通信电磁波家族第四章光的波动性光的干涉光的衍射光的偏振与立体电影光的折射全反射与光导纤维激光第五章新时空观的确立电磁场理论引发的怪狭义相对论的基本原奇特的相对论效应走近广义相对论无穷的宇宙选修3-5第一章碰撞与动量守恒探究动量变化与冲量探究动量守恒定律动量守恒定律的案例美妙的守恒定律第二章波和粒子拨开黑体辐射的疑云涅盘凤凰再飞翔光是波还是粒子实物是粒子还是波第三章原子世界探秘电子的发现及其重大原子模型的提出量子论视野下的原子光谱分析在科学技术第四章从原子核到夸克原子核结构探秘原子核的衰变让射线造福人类粒子物理与宇宙的起第五章核能与社会核能来自何方裂变及其应用聚变与受控热核反应核能利用与社会发展。
高中物理-热力学 第二定律练习
高中物理-热力学第二定律练习我夯基我达标1.下列关于热传导的说法中,正确的是( )A.热量只能从高温物体流向低温物体,而不能从低温物体流向高温物体B.热量可以从低温物体传递给高温物体C.热量可以有条件地从低温物体传递给高温物体,只要低温物体内能足够大D.热量可以有条件地从低温物体流向高温物体,条件是外界必须做功思路解析:克劳修斯表述并没有排除热量由低温物体流向高温物体A错.说法B 比较笼统,但并无错误.说法C对条件的解释有错误,热量的流向与物体内能无直接关系,C错.说法D正确.答案:BD2.下列说法中正确的是( )A.功可以完全转化为热量,而热量不可以完全转化为功B.热机必须是具有两个热库,才能实现热功转化C.热机的效率不可能大于1,但可能等于1D.热机的效率必定小于1思路解析:本题要求全面领会开尔文表述的含义,同时注意语言逻辑性.开尔文表述没有排除热量可以完全转化为功,但必然要发生其他变化,比如气体等温膨胀,气体内能完全转化为功,但气体体积增大了,A错.开尔文表述指出,热机不可能只有单一热库,但未必就是两个热库,可以具有两个以上热库,B错.由η=121 Q QQ可知,只要Q2≠0,则η≠1,如果Q2=0,则低温热库不存在,违反开尔文表述,C错.答案:D3.关于热力学第二定律,下列说法正确的是( )A.热力学第二定律是通过实验总结出来的实验定律B.热力学第二定律是通过大量自然现象的不可逆性总结出来的经验定律C.热力学第二定律是物理学家从理论推导得出来的结果D.由于热力学第二定律没有理论和实验的依据,因此没有实际意义思路解析:热力学第二定律,是物理学家通过对大量自然现象的分析,又总结了生产和生活经验得到的结论,是一个经验定律,它并不能通过理论和实验来证明,但它符合客观事实,因此是正确的.它揭示了宏观过程的方向性,使人们认识到第二类永动机不可能制成,对我们认识自然和利用自然有着重要的指导意义.答案:B4.(全国统考广东卷,4) 关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是( )A.第二类永动机违反能量守恒定律B.如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加C.外界对物体做功,则物体的内能一定增加D.做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的思路解析:第二类永动机并不违反能量守恒定律,它只不符合热力学第二定律,所以A项错误.从热力学第一定律可知物体内能的改变ΔU与物体吸、放热ΔQ 和做功ΔW有关,即ΔU=ΔQ+ΔW.物体只从外界吸收了热量,做功情况不明确,同样道理,对物体做功而吸、放热情况不明确,都不能断定物体的内能如何变化,所以B、C项错误.做功是通过机械能转化为热能,而热传递是热能从一个物体转移到另一个物体,两种改变内能的方式和本质是有区别的,所以D项正确.答案:D5.如图10-4-1所示,一定质量理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时,从外界吸收热量420 J,同时膨胀对外做功300 J.当气体从状态B经过Ⅱ回到状态A时,外界压缩气体做功200 J.求此过程中气体是吸热还是放热,热量是多少.图10-4-1思路解析:气体由状态A经过程Ⅰ、过程Ⅱ又回到状态A,初、末状态内能不变,由热力学第一定律:ΔU=W+Q,可得:0=+420-300+200+QZQ=-320 JZ所以第二过程中气体放热320 J.答案:放热 320 J6.试对热力学第一定律和热力学第二定律作一简单的评析.思路解析:热力学第一定律和热力学第二定律是构成热力学知识的理论基础,前者对自然过程没有任何限制,只指出在任何热力学过程中能量不会有任何增加或损失,反映的是物体内能的变化与热量、做功的定量关系.后者则是解决哪些过程可以自发地发生,哪些过程必须借助于外界条件才能进行.我综合我发展7.下列说法正确的是( )A.热量有可能由低温物体传给高温物体B.气体的扩散过程具有方向性C.只要尽量完善工艺水平,热机效率可以达100%D.热力学第二定律揭示了有大量分子参与的宏观过程都具有方向性思路解析:热量不能自发地从低温物体传到高温物体,但借助外界作用是可以实现的;无论如何提高工艺水平,效率都不可能达到100%;热力学第二定律说明了与热现象有关的宏观过程都具有方向性.答案:ABD8.下列说法正确的是( )A.热量不能由低温物体传递到高温物体B.外界对物体做功,物体内能必定增加C.第二类永动机不可能制成,因为违反了能量守恒定律D.不可能从单一热库吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化思路解析:根据热力学第二定律可知热量可以由低温物体传递到高温物体,但是要引起其他变化.由热力学第一定律可知,外界对物体做功,物体的内能不一定增加,第二类永动机是违背了热力学第二定律.答案:D9.(北京理综,15) 如图10-4-2所示,两个相通的容器P、Q间装有阀门K,P中充满气体,Q内为真空,整个系统与外界没有热交换.打开阀门K后,P中的气体进入Q中,最终达到平衡,则( )图10-4-2A.气体体积膨胀,内能增加B.气体分子势能减少,内能增加C.气体分子势能增加,压强可能不变D.Q中气体不可能自发地全部退回到P中思路解析:当阀门K被打开,P中的气体进入Q中,由于Q中为真空,且系统与外界无热交换,所以气体内能不变,A、B选项错误.气体体积增大,温度不变,压强减小,选项C错误.由热力学第二定律可知,Q中气体不可能自发地全部退回到P中,所以D选项正确.答案:D我创新我超越10.下列说法中正确的是( )A.甲物体自发传递热量给乙物体,说明甲物体的内能比乙物体多B.热机的效率从原理上讲可达100%C.因为能量守恒,所以“能源危机”是不可能的D.以上说法均不正确思路解析:热量总是从高温的物体传给低温的物体,和内能无关,A错.由热力学第二定律:“不可能从单一热库吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化”可知,任何热机的机械效率都不可能达到100%,因此B错.关于“能源危机”必须明白几点:(1)能源是提供能量的资源,如煤、石油等;(2)人们在消耗能源时,放出热量,有的转化为内能,有的转化为机械能等等,但最终基本上都转化成了内能,人们无法把这些内能收集起来利用(能量耗散),而可供利用的能源是有限的,不可能再生(或短时间内不可再生),因此能量守恒并非说明无能源危机,故C错.答案:D11.下列说法中正确的是( )A.热量能自发地从高温物体传给低温物体B.热量不能从低温物体传到高温物体C.热传导是有方向的D.能量耗散说明能量是不守恒的思路解析:“热量能自发地从高温物体传给低温物体”是符合热力学第二定律中关于“热传导是有方向的”规律的,所以选项A 和C 是正确的.热量虽然不能自发地从低温物体传到高温物体,但在一定外加条件下,也能做到“热量从低温物体传到高温物体”,例如电冰箱等电器的工作过程,所以选项B 是不正确的.所谓“能量耗散”是指在能量的转化过程中没有办法把流散的能量重新收集起来,重新加以利用,“能量耗散”过程中能的总量还是守恒的,只是能量的转化是有方向性的,而不是能量不守恒,因此选项D 也是错误的.答案:AC12.一木块静止在光滑的水平面上,被水平方向飞来的子弹击中,子弹进入木块的深度为2 cm,木块相对于桌面移动了1 cm.设木块对子弹的阻力恒定,则产生的热能和子弹损失的动能之比为( )A.1∶1B.2∶3C.1∶2D.1∶3思路解析:子弹损失的动能等于子弹克服阻力所做的功,子弹的位移为打入深度d 和木块移动的距离L 之和,有:ΔE k =F(d+L)产生的热能为:Q=Fd故有:32122=+=+=∆L d d E Q k ,所以选B. 答案:B13.用火箭把质量m=1.0×103 kg 的卫星发射到接近地面的圆形轨道上绕地球运行.已知地球半径R=6.4×106 m,火箭内所装燃料的热值q=6.4×107 J/kg,地面附近的重力加速度g=9.8 m/s 2.若燃料完全燃烧产生的热量有1%转化为卫星运行时的动能,火箭内所装燃料的质量至少为多少?思路解析:近地卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力定律和牛顿第二定律得G R v m R m m 220=≈mg ,则卫星运行时的动能E k =21mv 2=21mgR.设火箭内所装燃料的质量至少为m′,全部燃烧产生的热量Q=qm′,依题意有qm′×1%=21mgR,故 m′=q mgR2×100 =kg 763104.62100104.68.9100.1⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=4.9×104 kg.答案:4.9×104 kg。
教科版高中物理教材目录
教科版高中物理教材目录令狐采学高中物理必修1第一章运动的描述1.质点参考点空间时间2.位置变更的描述位移3.直线运动中位移随时间变更的图像4.运动快慢与标的目的的描述速度5.直线运动中速度随时间变更的图像6.速度变更快慢的描述加速度7.匀变速直线运动的规律8.匀变速直线运动规律的应用9.匀变速直线运动的加速度测定第二章力1.力2.重力3.弹力4.摩擦力5.力的合成6.力的分化第三章牛顿运动定律1.亚里士多德到伽利略2.牛顿第一定律3.牛顿第二定律4.牛顿第三定律5.牛顿运动定律的应用6.自由落体运动7.超重与失重8.汽车平安运行与牛顿运动第四章物体的平衡1.共点力作用下物体的平衡2.共点力平衡条件的应用3.平衡的稳定性高中物理必修二第一章抛体的运动1.曲线运动2.运动的合成与分化3.平抛运动4.斜抛运动第二章圆周运动1.描述圆周运动2.圆周运动的向心力3.匀速圆周运动的实例阐发4.圆周运动与人类文明第三章万有引力定律1.天体运动2.万有引力定律3.万有引力定律的应用4.人造卫星宇宙速度第四章机械能和能源1.功2.功率3.动能与势能4.动能的定理5.机械能守恒定律6.能源的开发与利用第五章经典力学的成绩与局限性1.经典力学的成绩与局限性2.了解相对论3.初识量子论选修31第一章电场1.电荷电荷守恒定律2.库仑定律3.电场电场强度和电场线4.电势差5.电势差与电场强度的关系6.电容器和电容7.静电的利用及危害第二章直流电路1.欧姆定律2.电阻定律3.焦耳定律4.电阻的串连、并联及其应用5.伏安法测电阻6.电源的电动势和内阻7.闭合电路的欧姆定律8.欧姆表、多用电表9.逻辑电路和控制电路第三章磁场1.磁现象磁场2.磁感应强度磁通量3.磁场对电流的作用——安培力4.磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力5.洛伦兹力的应用选修32第一章电磁感应1.电磁感应现象的发明2.感应电流产生的条件3.法拉第电磁感应定律4.楞次定律5.电磁感应中的能量转化守恒6.自感日光灯7.涡流第二章交变电流1.交变电流2.描述正弦交流电的物理量3.实验:练习使用示波器4.电容器在交流电路中的作用5.电感器在交流电路中的作用6.变压器7.电能的输送第三章传感器1.传感器2.温度传感器和光电式传感器3.生活中的传感器4.实验探究:简单的光控和温控电路选修33第一章分子动理论与统计思想1.物体是由年夜量分子组成的2.分子的热运动3.分子间的相互作用力4.统计规律分子运动速率散布5.温度内能气体的压强6.实验探究:用油膜法估测油酸分子的年夜小第二章固体和液体1.晶体和非晶体2.半导体3.液体的概略张力4.液晶第三章气体1.气体实验定律2.气体实验定律的微观解释及图像暗示3.理想气体4.饱和汽与未饱和汽5.空气的温度第四章能量守恒与热力学定律1.能量守恒定律的发明2.热力学第一定律3.宏观热过程的标的目的性4.热力学第二定律5.熵概念初步第五章能源与可继续成长1.能源与人类生存的关系2.能源利用与环境问题3.可继续成长战略选修34第一章机械振动1.简谐运动2.单摆3.简谐运动的图像和公式4.阻尼振动受迫振动5.实验探究:用单摆测定重力加速度第二章机械波1.机械波的形成和传播2.横波的图像3.波的频率和波速4.惠更新原理波的反射与折射5.波的干射衍射6.多普勒效应第三章电磁振荡电磁波1.电磁振荡2.电磁场和电磁波3.电磁波谱电磁波的应用4.无线电波的发射、传播和接收第四章光的折射1.光的折射定律2.实验探究:测定玻璃的折射率3.光的全反射第五章光的摆荡性1.光的干涉2.实验探究:用双缝干涉油光的波长3.光的衍射与偏振4.激光第六章相对论1.经典时空观2.狭义相对论的两个基本假设3.相对论时空观4.相对论的速度变换定律质量和能量的关系5.广义相对论选修35第一章碰撞与动量守恒1.碰撞2.动量3.动量守恒定律4.动量守恒定律的应用第二章原子结构1.电子2.原子的核式结构模型3.光谱氢原子光谱4.玻尔的原子模型能级第三章原子核1.原子核的组成与核力2.放射性衰变3.放射性的应用、危害与防护4.原子核的结合能5.核裂变6.核聚变7.粒子物理学简介第四章波粒二象性1.量子概念的出生2.光电效应与光量子假说3.光的波粒二象性4.实物粒子的波粒二象性5.不确定关系。
热力学第二定律(习题)
热力学第二定律(习题)一、选择题1.关于热力学第一定律和热力学第二定律,下列论述正确的是().A.热力学第一定律指出内能能够与其他形式的能相互转化,而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能,故这两条定律是相互矛盾的B.内能能够转化为其他形式的能,只是会产生其他阻碍,故两条定律并不矛盾C.两条定律差不多上有关能量的转化规律,它们不但不矛盾,而且没有本质区别D.事实上,能量守恒定律差不多包含了热力学第一定律和热力学第二定律2.以下哪个现象不违抗热力学第二定律().A.一杯热茶在打开盖后,茶会自动变得更热B.没有漏气、没有摩擦的理想热机,其效率可能是100%C.桶中浑浊的泥水在静置一段时刻后,泥沙下沉,上面的水变清,泥、水自动分离D.热量自发地从低温物体传到高温物体3.下列关于能量耗散的说法,正确的是().A.能量耗散使能的总量减少,违抗了能量守恒定律B.能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用C.各种形式的能量向内能的转化,是能够自动全额发生的D.能量耗散导致能量品质的降低4.关于能源,以下说法中正确的是().A.煤、石油、天然气等燃料的化学能实际上是太阳能转化而成的B.能源的利用过程,实质上是能的转化和转移的过程C.到目前为止,人类所利用的所有能源实际上差不多上太阳能转化而成的D.核能和地热能来自地球本身5.当前世界上日益严峻的环境问题要紧源于().A.温室效应B.厄尔尼诺现象C.人类对环境的污染和破坏D.火山喷发和地震6.下列叙述中不正确的是().A.市区禁止摩托车通行是为了提高城区空气质量B.无氟冰箱的使用会使臭氧层受到不同程度的破坏C.大气中CO2含量的增多是引起温室效应的要紧缘故D.“白色污染”是当前环境爱护亟待解决的问题之一7.如图所示为电冰箱的工作原理图.压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环.那么,下列说法中正确的是().A.在冰箱内的管道中,制冷剂迅速膨胀并吸取热量B.在冰箱外的管道中,制冷剂迅速膨胀并放出热量C.在冰箱内的管道中,制冷剂被剧烈压缩并吸取热量D.在冰箱内的管道中,制冷剂被剧烈压缩并放出热量8.下面关于热力学第二定律微观意义的说法正确的是().A.从微观的角度看,热力学第二定律是一个统计规律B.一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行C.有的自然过程沿着分子热运动无序性增人的方向进行,有的自然过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行D.在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵可不能减小9.第二类永动机不可能制成,这是因为().A.违抗了能量守恒定律B.热量总是从高温物体传递到低温物体C.机械能不能全部转变为内能D.内能不能全部转化为机械能,同时不引起其他变化10.装有浑浊黄河水的杯子置于与它温度相同的绝热容器中,过一段时问,泥沙沉淀,则杯中水温将().A.升高B.不变C.下降D.无法确定二、填空题11.热量会自动地从________传给________,但可不能自发地从_____ ___传给________,这说明:热传导的过程是有________的,那个过程能够向一个方向自发地进行,然而向相反的方向不能________地进行,要实现相反方向的过程,必须有________,因而产生________或引起________.12.依照热力学定律和分子动理论,可知理想气体在温度升高时,内能(填:不变、增大、减小);第二类永动机不可能制成的要紧缘故是违抗了13.只要确定了________,符合那个________的就叫做有序,有序和无序是相对的.无序意味着各处都一样,没有差别,而有序则相反.14.假如一个“宏观态”对应的“微观态”比较多,就说那个“宏观态”是比较________.三、解答题15.依照你对熵增加原理的说明,举出一些系统从有序变为无序的例子.16.有一座瀑布的高度是50 m,流量为12 m3/s,打算在瀑布底部利用水流能发电,设在瀑布顶处水流速率与从发电机处水轮机内流出速率相等,且水流能有65%被利用,求安装的发电机功率最多多大?(g取10 m/s2)17.水能是可再生能源,可连续地利用它来发电,为人类提供“清洁”的能源,若一水力发电站水库的平均流量为Q(m3/s),落差为h,发电效率为 ,则全年发电量(kW·h)是多少?(g取10m/s2)【答案与解析】一、选择题1.【答案】B【解析】热力学第一定律和热力学第二定律并不矛盾,机械能和内能的转化具有方向性,故B选项正确.2.【答案】C【解析】茶可不能自发地变得更热,选项A错误;不管什么样的热机,效率永久可不能达到100%,选项B错误;热量可不能自发地从低温物体传到高温物体,选项D错误。
高中物理能量守恒定律公式知识点归纳
高中物理能量守恒定律公式知识点归纳高中物理能量守恒定律公式知识点归纳在日复一日的学习中,大家都背过不少知识点,肯定对知识点非常熟悉吧!知识点就是掌握某个问题/知识的学习要点。
还在为没有系统的知识点而发愁吗?下面是店铺精心整理的高中物理能量守恒定律公式知识点归纳,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
高中物理能量守恒定律公式知识点归纳11.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力(1)r10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈05.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}6.热力学第二定律克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕}7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}注:(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;(2)温度是分子平均动能的标志;(3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0 u="">0;吸收热量,Q>0(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;(8)其它相关内容:能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。
热力学第二定律习题
热力学第二定律习题下列热现象说法正确的是()A.物体的温度越高,说明物体分子的平均动能越大B.波涛汹涌的海水上下翻腾,说明水分子热运动剧烈C.水凝结成冰,说明水分子的热运动已停止D.空调制冷时,将热量从低温室内传到高温室外,说明热传递是随意的,不具有方向性【解析】A、温度是物体平均动能的标志,物体的温度越高,说明物体分子的平均动能越大,故A正确。
B、波涛汹涌的海水上下翻腾是宏观物体的运动,水分子热运动是微观粒子的运动,两者并不相同,故B错误。
C、分子做永不停息的热运动,即使水凝结成冰,水分子的热运动也不会停止,故C错误。
D、空调制冷是因为消耗电能而使压缩机工作,而不是热量自发地从低温物体传到高温物体,不能说明不存在方向性,故D错误。
【答案】A)下列说法正确的是()A.单晶体有固定的熔点,多晶体和非晶体没有固定的熔点B.小昆虫可以停在水面上,主要是液体表面张力作用的结果C.空调机夏天工作时,可以将室内的热量散发到高温的室内,降低室内温度,说明热力学第二定律是错的D.密闭容器自由下落时,内部气体的压强不会减小E.一定质量的实际气体发生等温膨胀时,内能是可能增大的【解析】A、晶体都有固定的熔点,故A错误;B、表面层内液体分子的作用力主要表现为引力,正是分子间的这种引力作用,使表面层具有收缩的趋势;昆虫停在水面上,水面向下发生弯曲,表面层具有的收缩的趋势给了昆虫向上的支持力,故B正确;C、空调机夏天工作时,可以将室内的热量散发到高温的室内,降低室内温度,是消耗了电能,所以热力学第二定律并没有错,故C错误;D、当某一密闭容器自由下落时,气体分子仍然在碰撞器壁,则气体压强不会减小,故D正确;E、实际气体发生等温膨胀时,如果吸收的热量大于对外做的功,则分子势能可能变大,故内能可能增大,故E正确。
【答案】BDE下列说法正确的是()A.热量不可以从低温物体传递到高温物体B.从微观角度看,气体压强是大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的C.如果气体分子总数不变,而气体温度升高,压强必然增大D.温度是描述分子热运动剧烈程度的物理量,一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同E.在冬季剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出,是因为夜晚气温降低,瓶内气体压强变小的缘故【解析】A、根据热力学第二定律分析,热量不可以自发的从低温物体传递到高温物体,但在引起其他变化的情况下,可以从低温物体传递到高温物体,比如冰箱,故A错误。
简述能量的转化与守恒定律,热力学第一定律和第二定律
简述能量的转化与守恒定律,热力学第一定律和第二定律
能量的转化与守恒定律是自然界中一个基本的原理,它描述了能量在各种形式之间的转化过程以及总能量的守恒。
能量的转化指的是能量从一种形式转变为另一种形式的过程。
例如,机械能可以转化为热能,电能可以转化为光能等。
在能量的转化过程中,能量的总量保持不变,即能量守恒。
能量守恒定律可以用数学表达式表示为:能量的初始总量等于能量的最终总量。
这意味着能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
热力学第一定律,也称为能量守恒定律,表明能量在系统中的改变等于系统所吸收或放出的热量与对外做功之和。
简单来说,热力学第一定律说明了能量的转化和守恒。
热力学第二定律是关于热力学过程方向性的定律。
它指出在孤立系统中,热量永远无法自发地从低温物体传递到高温物体,而是总是从高温物体传递到低温物体。
这就是我们常说的热量只能从热源流向冷源,不会反过来的原因。
热力学第二定律还提出了熵增定律,即孤立系统的熵(混乱程度)在自发过程中总是增加。
总之,能量的转化与守恒定律描述了能量在各种形式之间的转化过程以及总能量的守恒;热力学第一定律说明了能量的转化和守恒;热力学第二定律则指出了热力学过程的方向性和熵增的规律。
能量守恒和热力学第二定律的应用与研究
能量守恒和热力学第二定律的应用与研究热力学是一门研究能量、热量和物质之间相互转换关系的学科。
在热力学中,两个基本定律对于我们理解物质的行为和性质都十分重要,它们分别是能量守恒定律和热力学第二定律。
本文将探讨这两个定律的应用与研究。
一、能量守恒定律能量守恒定律,又称作能量守恒原理,是自然科学中最基本的一条定律。
能量守恒定律的表述是:在一个封闭系统中,能量的总量始终保持不变。
这个定律是关于自然界中存在的一种存在基本荷,被所有物理学家普遍接受,并在各个领域中得到了广泛的应用。
能量守恒定律的应用范围十分广泛。
例如在机械能的研究中,利用这个定律可以推导出万有引力定律。
在珂学中,使用能量守恒定律可以研究反应的热效应,为石化、药物等领域的制成提供理论基础。
在地球科学中,能量守恒定律的应用也是必不可少的。
例如,在地下水循环和沉积过程中,能量守恒定律可以帮助探索并研究地球系统中能量的流动和转化。
二、热力学第二定律热力学第二定律,又称热力学第二法则,它阐述了所有物理过程中存在的某些不可避免的性质。
该定律的表述是:不可能在热量自行从低温物体向高温物体传递的过程中产生净功。
这一定律可以概述为有关系统不可逆性质的概念。
热力学第二定律的发现被认为是现代工业的基石之一,因为它使得我们能够更好地理解机械、热和工程系统中的一些最基本的限制。
热力学第二定律的应用十分广泛。
例如,在能源生产和转化中,热力学第二定律可以用来指导实际过程的效率。
在能量和动力学的研究中,能够应用热力学第二定律来计算反应的熵变。
在环境科学中,热力学第二定律可以帮助我们了解环境的可持续性和物质循环的真正效率。
三、能量守恒定律和热力学第二定律的关系能量守恒定律和热力学第二定律是两个互不相同的概念,但它们紧密相关。
当考虑到一个封闭系统时,能量守恒定律指出了系统能量始终保持不变,而热力学第二定律指出了系统中能量不断降低的趋势,这种降低是不可逆转的。
热力学第二定律概括了物质的不断转化和流动的形式,在这样的过程中,系统总是倾向于失去能量并自然地转向更大的不可逆性。
第四章 热力学第二定律
4-1可逆绝热压缩过程,对内作功
卡诺循环热机效率
q w t 1 2 q1 q1
t,C
q1 q2 T2q T2 2s2 s1 1 1 1 q q1 T T1 11 s2 s1
T1
q1 Rc w
卡诺循环热机效率
t,C
T2 s2 s1 T2 1 1 T1 s2 s1 T1
1000 K
2000 kJ A 1200 kJ 1500 kJ 800 kJ 500 kJ 300 K
w 1200 t 60% 可能 q1 2000
如果:W=1500 kJ
1500 t 75% 不可能 2000
例题
• 某科学家设想利用海水的温差发电。设海洋表面 的温度为20℃,在500m深处,海水的温度为5℃, 如果采用卡诺循环,其热效率是多少? 解:计算卡诺循环热效率时,要用热力学绝对温度 T1=20+273.15=293.15K T2=5+273.15=278.15K
q2
对于整个不可逆循环:
1a 2
q1
T1
2b1
q2
q 0 T2 T irr
克劳修斯不等式:
q 0 T
即
q 0 T
上式是热力学第二定律的数学表达式之一,可用于判断一个循环是否能进行,是否 可逆。
不 可 p 逆 过 程 熵 变 化 q T irr
转变为机械能,只有一个热源的热机(第二类永动机)是 不可能的。
卡诺逆循环卡诺制冷循环
T T0
制冷
T2
s1
s2 s T2 ( s2 s1 ) T2 T0 ( s2 s1 ) T2 ( s2 s1 ) T0 T2
能量守恒与热力学第二定律的应用
能量守恒与热力学第二定律的应用能量守恒与热力学第二定律是物理学中非常重要的两个定律,它们的应用范围广泛,覆盖了从能源产生到利用的各个领域。
本文将对这两个定律的基本内容进行介绍,并探讨它们在实际生活中的应用。
一、能量守恒定律能量守恒定律是自然界中一条基本的定律,它指出能量在宇宙中总量不会增加也不会减少,只会进行转化或转移,即能量守恒。
在物理学中,能量有许多形式,如势能、动能、电能、热能等,这些能量在物理过程中相互转化,总能量不会改变。
能量守恒定律在生活中的应用很广,例如在能源的生产和利用过程中,我们经常要考虑如何充分利用能源,避免浪费。
在交通运输中,汽车通过燃料转化为动能,驱动轮胎行驶,当汽车减速或停止时,动能转化为热能,这时候就会产生制动热,因此制动方式的选择也需要考虑能量的守恒。
二、热力学第二定律热力学第二定律是指在所有可能的热力学过程中,系统中的熵变始终大于等于零,即系统总是朝着更加随机的状态演化。
这个定律也可以表述为“热量不能自行从低温物体转移到高温物体”,因此热能只能从高温物体转移到低温物体。
热力学第二定律在实际生活中的应用也非常广泛。
例如在工业生产中,我们常常需要对机器设备进行维护和维修,而这些机器在长期运行中会因为摩擦和抵抗而产生热量,这时候我们可以利用冷却系统来降低机器温度,防止机器过热出现故障。
此外,热力学第二定律还可以应用于环境保护领域。
在大气环境污染治理中,燃烧等过程产生的废气中含有大量的热能,通过选择适当的设备将这些热能通过传热器等方式传递到负责加热的热媒体中,减少了大量的热能浪费。
三、能量守恒与热力学第二定律的应用案例为了更好地理解能量守恒与热力学第二定律的应用,下面将介绍一个实际的案例。
太阳能发电系统中的能量守恒太阳能发电系统是通过太阳能将光能转化为电能的一种能源利用方式。
这种系统中包含了太阳能电池板、储存电池、控制器等设备。
在太阳光的照射下,太阳能电池板会将光线转化为电能,通过电池储存,待需要的时候再进行利用。
热力学第二定律(高中物理教学课件)
二.能量耗散与能源危机
1.能量耗散:能源的使用转化成内能分散在环境中,使 周围环境升温,分散在环境中的内能不能自动聚集起来 驱动机器做功,这样的转化过程叫作“能量耗散”。 2.能源:具有高品质的容易利用的储能物质,例如石油、 天然气、煤等。 3.能源危机:能源的使用过程中虽然能的总量保持不变, 但能量的品质下降了。能源在减少所以我们要节约能源。 4.能量与能源的区别: ①能量是守恒的,既不会增加也不会减少。 ②能源是能够提供可利用能量的物质。 ③能的总量虽然不变,但能源在不断减少,要节约能源。
一.热力学第二定律
3.热力学第二定律的开尔文表述:不可能从单一 热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他 影响。
①这是从机械能与内能转化的方向性角度来阐述的。 ②自发的方向是机械能转化成内能。机械能可以全部转 化为内能,而内能无法全部用来做功转换成机械能,效 率达不到100%。有人就曾经设想,把地球上的海水温度 降低0.1 ℃,放出的能量相当于1800万个核电站一年的发 电量 ,这是不可能的。 ③内能可以用来做功转换成机械能,但是有“其它影 响”,例如利用热机做功。
4.热力学第二定律的意义:揭示了有大量分子参 与的宏观过程的方向性,是独立于热力学第一定 律的一个重要自然规律.
一.热力学第二定律
5.第二类永动机:人们把想象中能够从单一热源吸收热 量,全部用来做功而不引起其它变化叫做第二类永动机。 ①机械能和内能的转化过程具有方向性.尽管机械能可 以全部转化为内能,内能却不能在不引起其他变化全部 转化成机械能. 热力学第二定律的另一种表述就是:第二类永动机不可 能制成。 ②第一类永动机和第二类永动机都不可能制成,第一类 永动机的设想违反了能量守恒定律;第二类永动机的设 想虽不违反能量守恒定律,但违背了跟热现象相联系的 宏观自然过程具有方向性的规律(热力学第二定律)。 看一种热机设计方案是否可行,不仅要看是否遵守能量 守恒定律,还要看是否满足热力学第二定律。
(完整word)高中物理《热力学第二定律》教案_
热力学第二定律【教学目的】1、了解某些热学过程的方向性2、了解什么是第二类永动机,为什么第二类永动机不可能制成3、了解热力学第二定律的两种表述,理解热力学第二定律的物理实质4、知道什么是能量耗散5、知道什么是热力学第三定律【教学重点】1、热力学第二定律的实质,定律的两种不同表述2、知道什么是第二类永动机,以及它不能制成的原因【教学难点】热力学第二定律的物理实质【教具】扩散装置【教学过程】○、引入学生答问:1、热力学第一定律的形式若何,符号法则怎样?2、什么是第一类永动机?热力学第一定律和能量守恒定律具有相同的实质,表征的是能量转移或转化过程中总量不变。
既然能量只是在不停地转移或转化,而不会消失,我们为什么还在面临能源危机,还在不停地呼吁节约能源呢?我们今天来探讨一下这个问题——一、某些热学过程的方向性人们认识问题,总是先有素材,再有思索,然后才有理论的总结与上升。
我们先看这样的事实:根据初中学过的物理常识,我们知道热传导会在两个有温差的物体间产生,会自发的从高温物体传至低温物体,那么,热传导会不会从低温物体传至高温物体呢?不会。
我们把这种现象称之为——热传导的方向性在看另一个事实:表述教材图11-12的物理情形…(人们也做过理论上的预测:扩散既然是分子无规则运动引起,那么,原来A容器中的气体分子恰好全部回到A容器是可能的,只是这种几率非常非常小,以至于在现实中还从来没有发生过)这说明——扩散现象有方向性事实三:有初速度的物体,在水平面上运动,总要停下来,因为摩擦生热,机械能转化成了内能;但是,由于内能的增量一部分转移到物体和地面,另一部分转移到了空中(通常称之为耗散),我们要把这部分内能收集起来,然后通过某种机器或装置让它转化成物体重新运动的机械能,这可能吗?答案必然是否定的。
甚至人们还尝试过,即便能够把这部分内能完全收集(不散失),要使它完全转化成机械能,也是绝对不可能的。
所以,我们说,涉及到热现象的——能量转化有方向性怎样表征这种热学过程的方向性呢?——二、热力学第二定律在介绍热力学第二定律之前,先介绍相关概念——热机:将内能转化成机械能的装置。
高二物理热力学第二定律试题
高二物理热力学第二定律试题1.热力学第二定律两种中的一种表述是:不可能使热量由传递到,而不引起其他变化。
该定律使人们认识到:自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有。
【答案】低温物体,高温物体,方向性【解析】据热力学第二定律可知:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化;二是:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化;自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
【考点】热力学第二定律2.下列说法中正确的是()A.就改变物体内能来说做功和热传递是两种相同的方式.B.只要制造出足够小的温度计就能测出个别分子的温度.C.不通过做功的过程,内能也可以从一个物体传递给另一个物体.D.在自然界发生的各种变化中能的总量虽然保持不变,但能量的品质在逐步降低.【答案】CD【解析】用做功的方法来改变物体的内能,实质上是能量转化的过程,即机械能转化为内能;用热传递的方法来改变物体的内能,实质上是能量转移的过程,选项A错误。
温度是大量分子无规则运动的宏观表现,一个分子的温度没有意义,也就无法测量,B错误。
用热传递也能实现内能的转移,选项C正确。
自然界发生的各种变化中能的总量虽然保持不变,但能量的品质在逐步降低,有些能量耗散以后无法再利用,选项D正确。
【考点】本题考查了热力学第二定律.3.关于热力学第二定律,下列说法正确的是A.热量不可能自发的从低温物体传到高温物体B.热量不可能从低温物体传向高温物体C.热机不可能从单一热源吸收热量,使其全部用来做功,而不引起其它变化D.热机可能从单一热源吸收热量,使其全部用来做功,而不引起其它变化【答案】AC【解析】热量不可能自发的从低温物体传到高温物体,选项A正确;热量可能从低温物体传向高温物体,但必须引起其他能量变化,选项B错误;热机不可能从单一热源吸收热量,使其全部用来做功,而不引起其它变化,选项C正确;选项D错误;故选AC【考点】考查热力学第二定律点评:本题难度较小,熟练理解热力学第二定律的两种表达形式4.下列说法正确的是A.能量耗散说明能量在不断减少B.能量耗散从能量转化角度反映出自然界的宏观过程具有方向性C.热量不可能从低温物体传给高温物体D.根据热力学第二定律,在火力发电机中,燃气的内能全部转化为电能【答案】B【解析】A、能量耗散是指能量的可利用率越来越低,由于能量守恒,故能量不会减少;错误B、根据热力学定律可知,宏观自然过程自发进行是有其方向性,能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性;正确C、根据热力学定律可知,能量转化和转移具有方向性,热量不能自发地从低温物体传给高温物体;错误D、火力发电机发电时,能量转化的过程为内能--机械能--电能,因为内能--机械能的转化过程中会对外放出热量.故燃气的内能必然不能全部变为电能;错误故选B【考点】热力学第二定律点评:本题考查热力学第二定律的内容:一种表述:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不产生其他影响.另一种表述是:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化.第二定律说明热的传导具有方向性。
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2019学年高中物理第四章能量守恒与热力学定律热力学第二定律习题
教科版选修3-3
一、选择题
1.关于热力学第一定律和热力学第二定律,下列论述正确的是().
A.热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化,而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能,故这两条定律是相互矛盾的
B.内能可以转化为其他形式的能,只是会产生其他影响,故两条定律并不矛盾
C.两条定律都是有关能量的转化规律,它们不但不矛盾,而且没有本质区别
D.其实,能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律
2.以下哪个现象不违背热力学第二定律().
A.一杯热茶在打开盖后,茶会自动变得更热
B.没有漏气、没有摩擦的理想热机,其效率可能是100%
C.桶中浑浊的泥水在静置一段时间后,泥沙下沉,上面的水变清,泥、水自动分离
D.热量自发地从低温物体传到高温物体
3.下列关于能量耗散的说法,正确的是().
A.能量耗散使能的总量减少,违背了能量守恒定律
B.能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用
C.各种形式的能量向内能的转化,是能够自动全额发生的
D.能量耗散导致能量品质的降低
4.关于能源,以下说法中正确的是().
A.煤、石油、天然气等燃料的化学能实际上是太阳能转化而成的
B.能源的利用过程,实质上是能的转化和转移的过程
C.到目前为止,人类所利用的所有能源实际上都是太阳能转化而成的
D.核能和地热能来自地球本身
5.当前世界上日益严重的环境问题主要源于().
A.温室效应 B.厄尔尼诺现象
C.人类对环境的污染和破坏 D.火山喷发和地震
6.下列叙述中不正确的是().
A.市区禁止摩托车通行是为了提高城区空气质量
B.无氟冰箱的使用会使臭氧层受到不同程度的破坏
C.大气中CO2含量的增多是引起温室效应的主要原因
D.“白色污染”是当前环境保护亟待解决的问题之一
7.如图所示为电冰箱的工作原理图.压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环.那么,下列说法中正确的是().
A.在冰箱内的管道中,制冷剂迅速膨胀并吸收热量
B.在冰箱外的管道中,制冷剂迅速膨胀并放出热量
C.在冰箱内的管道中,制冷剂被剧烈压缩并吸收热量
D.在冰箱内的管道中,制冷剂被剧烈压缩并放出热量
8.下面关于热力学第二定律微观意义的说法正确的是().
A.从微观的角度看,热力学第二定律是一个统计规律
B.一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行
C.有的自然过程沿着分子热运动无序性增人的方向进行,有的自然过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行
D.在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小
9.第二类永动机不可能制成,这是因为().
A.违背了能量守恒定律
B.热量总是从高温物体传递到低温物体
C.机械能不能全部转变为内能
D.内能不能全部转化为机械能,同时不引起其他变化
10.装有浑浊黄河水的杯子置于与它温度相同的绝热容器中,过一段时问,泥沙沉淀,则杯中水温将().
A.升高 B.不变 C.下降 D.无法确定
二、填空题
11.热量会自动地从________传给________,但不会自发地从________传给________,这说明:热传导的过程是有________的,这个过程可以向一个方向自发地进行,但是向相反的方向不能________地进行,要实现相反方向的过程,必须有________,因而产生________或引起________.
12.根据热力学定律和分子动理论,可知理想气体在温度升高时,内能(填:不变、增大、减小);第二类永动机不可能制成的主要原因是违背了
13.只要确定了________,符合这个________的就叫做有序,有序和无序是相对的.无序意味着各处都一样,没有差别,而有序则相反.
14.如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多,就说这个“宏观态”是比较________.
三、解答题
15.根据你对熵增加原理的解释,举出一些系统从有序变为无序的例子.
16.有一座瀑布的高度是50 m,流量为12 m3/s,计划在瀑布底部利用水流能发电,设在瀑布顶
处水流速率与从发电机处水轮机内流出速率相等,且水流能有65%被利用,求安装的发电机功率最多多大?(g取10 m/s2)
17.水能是可再生能源,可持续地利用它来发电,为人类提供“清洁”的能源,若一水力发电站水库的平均流量为Q(m3/s),落差为h,发电效率为 ,则全年发电量(kW·h)是多少?(g取10m /s2)
【答案与解析】
一、选择题
1.【答案】B
【解析】热力学第一定律和热力学第二定律并不矛盾,机械能和内能的转化具有方向性,故B选项正确.
2.【答案】C
【解析】茶不会自发地变得更热,选项A错误;无论什么样的热机,效率永远不会达到100%,选项B错误;热量不会自发地从低温物体传到高温物体,选项D错误。
3.【答案】B、C、D
【解析】能量耗散是能量在转化的过程中有一部分以内能的形式被周围环境吸收,遵守能量守恒定律,但使得能量的品质降低,故A错,D对;耗散的内能无法再被利用,B项对;其他形式的能在一定的条件下可以全部转化为内能,但相反过程却不能够全额进行,C项对.
【点评】能量耗散不仅遵循能量守恒定律,而且从能量的角度反映出自然界的宏观过程具有方向性.
4.【答案】A、B、D
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】A、D
【解析】压缩机工作时,把冰箱内的热量传到冰箱外部,故A、D正确.
8.【答案】A、D
【解析】系统的热力学过程就是大量分子无序运动状态的变化,从微观角度看,热力学第二定律是一个统计规律,所以A对.热力学第二定律的微观意义是“一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行”,所以B、C均错.D是在引入熵之后对热力学第二定律微观意义的描述.D对.9.【答案】D
【解析】第二类永动机的设想虽然符合能量守恒定律,但是违背了能量转化中有些过程是不可逆的规律,所以不可能制成,选项D正确。
10.【答案】A
【解析】泥沙下沉,其重力势能转化为内能,使水温升高,故A选项正确.
二、填空题
11.【答案】高温物体低温物体低温物体高温物体方向性自发外力帮助影响其他变化(或能量的消耗)
12.【答案】增大;热力学第二定律
13.【答案】某种规则规则
14.【答案】无序的
三、解答题
15.【答案】见解析
【解析】根据熵增加原理,自然界的一切自发过程,总是朝着熵增加的方向进行,而熵是描述系统无序程度的物理量,熵越大,无序程度越高.所以,熵的增加就意味着系统无序程度的增加.这意味着自然界的一切自发过程,总是朝着从有序向无序的方向转化.如:燃料的燃烧、气体的扩散、一切生命体从生产到消亡,都经历了一个从有序到无序的发展过程.
16.【答案】见解析
【解析】设流量为Q ,水的密度为ρ,在t 时间内 通过水轮机的水的质量为m=ρQt ,水的机械能有65%转化为电能,故发电机功率为 Qtgh P Qgh t ρη
ρη===1×103×12×10×50×65% W=3.9×103 kW .
17.【答案】见解析
【解析】解法一:每秒钟的水能转化为电能的量为E Q gh ηρ=电,即发电的功率P Q gh ηρ=,所以全年的发电量为E=365×24×10-3ηQ ρgh (kW·h)=8.8×104
ηQh (kW·h).
解法二:全年的水能为E1=Q ρgh ×365×24×3600 J .水能转化为电能的效率为η,所以,产生的电能为E 2=ηE 1.全年的发电量为 42243653600
243653600J kW h 8.810(kW h)36001000Q gh E Q gh Qh ηρηρη⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=⋅=⨯⋅⨯。